1.1 原子结构【能力必到】化学人教版选择性必修2

1.1 原子结构 考向01 能层与能级 学生需要掌握能层（如K、L、M层）与能级（s、p、d、f）的基本概念，包括每个能级对应的轨道数、最多容纳电子数以及能级交错规则（如4s能级能量低于3d）。此外，需理解不同能层包含的能级类型（如K层仅s能级，L层有s和p能级），并能区分能级能量高低与能层序数的关系。解题时，学生应具备分析电子填充顺序和能级稳定性的能力，避免常见错误如混淆轨道数或电子容纳数。 解题关键在于牢记能级的基本特性，如s能级电子云轮廓始终为球形，p能级有3个轨道且能量不一定高于s能级。对于判断题，应逐一验证选项是否符合构造原理和能级规则，例如检查电子填充是否遵循能量最低原理（如先填4s后填3d）。同时，注意特例情况，如d能级仅出现在n≥3的能层，从而快速排除错误选项。 1．人类对核外电子运动的认识是不断进步的，下列说法正确的是 A．2s轨道的电子云轮廓图为球形 B．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 C．基态原子核外电子先填满M层，再填N层 D．p能级的能量一定比s能级高 2．下列有关电子层和能级的有关叙述中正确的是 A．M电子层有s、p共2个能级，最多能容纳8个电子 B．3d能级最多容纳10个电子，4f能级最多容纳16个电子 C．无论哪一电子层的s能级最多容纳的电子数均为2 D．任何电子层都有s、p能级，但不一定有d能级 3．下列能层中，不包含d能级的是 A．K B．Q C．M D．N 4．下列关于能层与能级的说法中，正确的是 A．同一原子中，符号相同的能级，其上电子能量一定相同 B．多电子原子中，同一能级上电子的能量一定相同 C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数不同 D．任一能层的能级总是从s能级开始，能级数与能层序数无关 解题规律 考向02 基态与激发态　原子光谱 学生需理解基态（能量最低状态）与激发态（电子跃迁至高能级）的区别，以及电子跃迁与原子光谱的关联，包括发射光谱（电子从激发态回基态释放光子）和吸收光谱（电子吸收能量跃迁至激发态）。此外，应熟悉常见现象（如霓虹灯发光、焰色反应）的物理本质，区分电子跃迁与化学反应或宏观物理效应（如折射、散射）。 解题时，首先判断现象是否涉及电子能级变化：若描述发光或特定颜色光，通常对应电子从激发态向基态跃迁释放能量；若涉及吸收光能，则可能为吸收光谱。注意排除非电子跃迁因素，如丁达尔效应（胶体散射）或铁生锈（化学反应）。对于选项分析，紧扣“能量跃迁”核心，避免被表面描述误导。 5．对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是 A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量 B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线 C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质 D．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应 6．下列关于原子结构或元素性质的说法正确的是 A．电子云图中的每个点都表示一个电子 B．激光、焰火都与核外电子跃迁吸收光能有关 C．电子由3s能级跃迁至3p能级时，可以用光谱仪摄取其吸收光谱 D．根据对角线规则，Mg和B的化学性质相似 7．化学与生活密切相关。下列现象与原子核外电子跃迁有关的是 A．雨后彩虹 B．丁达尔效应 C．高压钠灯发出黄光 D．铁制用品生锈 不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。 解题规律 考向03 构造原理与电子排布式 学生需要熟练掌握构造原理（电子填充顺序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d等），并能正确书写基态原子和离子的电子排布式，包括处理洪特规则特例（如Cr为3d⁵4s¹、Cu为3d¹⁰4s¹）。同时，需区分基态与激发态排布（如电子跃迁至高能级），并理解能级能量高低对排布顺序的影响。 解题时，应逐步检查电子排布式是否符合能量最低原理、泡利原理和洪特规则。对于离子，注意电子得失后能级变化（如Cl⁻为3s²3p⁶）。常见错误包括填充顺序颠倒（如先填3d后填4s）或忽略半满/全满稳定性，因此需特别关注d和s能级顺序，并通过原子序数验证排布正确性。 8．第51号元素锑(Sb)的基态原子价电子排布式为。下列说法错误的是 A．的中子数与质子数之差为19 B．元素位于元素周期表第5周期第ⅤA族 C．基态原子核外共有20个d电子 D．的电负性比同周期相邻元素均要大 9．下列各原子或离子的电子排布式错误的是 A．Na+  1s22s22p6 B．F  1s22s22p5 C．Cl-  1s22s22p63s23p5 D．As  1s22s22p63s23p63d104s24p3 10．下列基态原子的价电子排布式中，正确的是 A．3d94s2 B．3d44s2 C．4s25p3 D．3d74s2 11．下列电子排布式中，原子处于激发态的是 A．1s22s22p5 B．1s22s22p43s2 C．1s22s22p63s23p63d104s1 D．1s22s22p63s23p63d34s2 当p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定。以Cu为例： 解题规律 考向04 电子云与原子轨道 学生需理解电子云的本质（电子出现概率密度分布），并熟悉s、p、d轨道的形状（s为球形，p为哑铃形）和空间伸展方向（p轨道有px、py、pz）。同时，掌握原子轨道的定义（每个轨道最多容纳2个电子）及能级与轨道数的关系（如d能级有5个轨道）。此外，需区分电子云图中的点表示概率而非电子数目。 解题时，对于轨道形状问题，直接回忆s、p、d轨道的标准图像；对于电子云，注意描述词如“概率密度”而非“电子轨迹”。当涉及轨道表示式时，验证是否符合泡利原理（同一轨道电子自旋相反）和洪特规则（简并轨道电子优先分占）。避免错误如认为电子在固定球壳运动或所有s轨道半径相同。 12．下列说法中正确的是 A．原子轨道与电子云都是用来描述电子运动状态的 B．在p轨道中电子排布成 而不能排布其最直接的根据是泡利原理 C．如图所示的是Al原子的电子云图像 D．原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未排有电子的两种原子，其对应元素一定位于同一周期 13．在基态多电子原子中，下列有关叙述不正确的是 A．第二能层的符号为L，有2s、2p共2个能级 B．d能级上有5个原子轨道，最多可容纳10个电子 C．p能级电子云有3种不同的空间伸展方向 D．电子的能量是由能层、能级、电子云的空间伸展方向共同决定的 14．下列关于电子云和原子轨道的说法正确的是 A．通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目多 B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子在球壳上运动 C．所有原子的任一能层的s电子云轮廓图都是一个球形，并且球的半径大小相同 D．基态氯原子核外电子占有9个原子轨道 原子轨道与能层序数的关系 (1)不同能层的相同能级的原子轨道形状相同，只是半径不同。能层序数n越大，原子轨道的半径越大。如： (2)s能级只有1个原子轨道。p能级有3个原子轨道，它们互相垂直，分别用px、py、pz表示。在同一能层中px、py、pz的能量相同。 (3)在同一能层，原子轨道数与能层序数(n)的关系：原子轨道数＝n2。 解题规律 考向05 核外电子排布式与轨道表示式 学生需要能够书写和识别电子排布式与轨道表示式（箱线图），并理解洪特规则（简并轨道电子单独占据且自旋平行）和泡利原理（同一轨道最多两个电子且自旋相反）在轨道表示式中的应用。同时，需掌握基态与激发态的表示方法，以及能量最低原则在电子填充中的体现。 解题时，对于轨道表示式，优先检查电子自旋方向（同一轨道电子必须相反）和轨道占据情况（如p能级三个轨道应优先分占）。比较不同表示式时，关注能量最低状态，例如氧原子的2p能级电子应分占不同轨道。对于复杂原子（如锰），需逐步验证每个能级的填充是否符合规则，并利用构造原理判断正确性。 15．下列氧原子的轨道表示式中，能量最低的是 A． B． C． D． 16．已知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的轨道表示式，其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是 A． B． C． D． 注意　书写轨道表示式时，常出现的错误及正确书写 解题规律 考向06 核外电子排布规则的应用 学生需综合应用核外电子排布规则，包括能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则（及其特例），并能识别违反这些规则的电子排布。此外，应熟悉常见元素（如Cr、Cu）的价电子排布特例，以及电负性、原子轨道数等衍生概念的计算与判断。 解题时，首先分析电子排布是否违反基本规则：例如，检查填充顺序（如4s先于3d）、自旋状态（同一轨道电子自旋相反）和轨道独占性（洪特规则）。对于特例元素，直接应用半满/全满稳定结构（如Cr为3d⁵4s¹）。在判断电负性或能量时，结合周期表趋势和电子排布推理。常见错误包括混淆规则类型，因此需逐一排除违反原理的选项。 17．下列说法或有关化学用语的表达错误的是 A．s轨道呈球形，p轨道呈哑铃形 B．24Cr的价层电子排布式：3d54s1 C．电子排布(23V)1s22s22p63s23p63d5违反了洪特规则 D．违反了泡利原理 18．下列说法或有关化学用语的表达错误的是 A．s轨道的电子云轮廓图呈球形，p轨道的电子云轮廓图呈哑铃形 B．Cu的价层电子：3d104s1 C．电子排布式(23V)：1s22s22p63s23p63d5违反了洪特规则 D．违反了泡利原理 19．下列有关原子结构与性质的说法，正确的是 A．基态电子排布式违反了泡利不相容原理 B．激发态的电子轨道表示式： C．基态中能级最高的电子所占据轨道的电子云形状为球形 D．基态原子有16种能量不同的电子 20．下列说法正确的是 A．基态Cr原子的价层电子排布式是 B．基态原子的电子空间运动状态数相同 C．基态的电子占据的最高能级共有3个原子轨道 D．基态S原子有4个未成对电子 21．研究发现，磷钨酸能高效催化储氢，其原理如下：；。 已知：元素周期表中W位于第六周期且和位于同族，但基态W原子的核外电子排布严格遵循构造原理。下列有关化学用语正确的是 A．简单氧离子的结构示意图： B．基态P原子的价电子轨道表示式： C．的电子式： D．基态W原子的价电子排布式： 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.1 原子结构 考向01 能层与能级 学生需要掌握能层（如K、L、M层）与能级（s、p、d、f）的基本概念，包括每个能级对应的轨道数、最多容纳电子数以及能级交错规则（如4s能级能量低于3d）。此外，需理解不同能层包含的能级类型（如K层仅s能级，L层有s和p能级），并能区分能级能量高低与能层序数的关系。解题时，学生应具备分析电子填充顺序和能级稳定性的能力，避免常见错误如混淆轨道数或电子容纳数。 解题关键在于牢记能级的基本特性，如s能级电子云轮廓始终为球形，p能级有3个轨道且能量不一定高于s能级。对于判断题，应逐一验证选项是否符合构造原理和能级规则，例如检查电子填充是否遵循能量最低原理（如先填4s后填3d）。同时，注意特例情况，如d能级仅出现在n≥3的能层，从而快速排除错误选项。 1．人类对核外电子运动的认识是不断进步的，下列说法正确的是 A．2s轨道的电子云轮廓图为球形 B．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 C．基态原子核外电子先填满M层，再填N层 D．p能级的能量一定比s能级高 【答案】A 【解析】A．所有s轨道的电子云轮廓图均为球形，包括2s，因此A正确；B．每个p能级（2p、3p、4p）均有3个轨道，轨道数相同，B错误；C．基态原子电子填充遵循能级交错规则，如4s先于3d填充，M层未填满即可填N层，C错误；D．p能级的能量不一定比s能级高，如2p能量低于5s能量，D错误；故选A。 2．下列有关电子层和能级的有关叙述中正确的是 A．M电子层有s、p共2个能级，最多能容纳8个电子 B．3d能级最多容纳10个电子，4f能级最多容纳16个电子 C．无论哪一电子层的s能级最多容纳的电子数均为2 D．任何电子层都有s、p能级，但不一定有d能级 【答案】C 【解析】A．M电子层包含3s、3p、3d三个能级，最多容纳2+6+10=18个电子，A错误；B．3d能级最多容纳10个电子正确，但4f能级最多容纳14个电子，B错误；C．s能级无论处于哪一电子层（如1s、2s、3s等），最多均容纳2个电子，C正确；D．K电子层（第一层）只有s能级，没有p能级，因此“任何电子层都有s、p能级”的说法错误，D错误；故选C。 3．下列能层中，不包含d能级的是 A．K B．Q C．M D．N 【答案】A 【解析】能层（主量子数n）对应的能级数目为n个，能级类型由角量子数l决定（l=0到n-1）。d能级对应l=2，因此当n≥3时，能层才包含d能级。K能层（n=1）仅有s能级（l=0），无d能级；Q能层（n=7）包含l=0到6的能级，必然包含d能级（l=2）； M能层（n=3）和N能层（n=4）均满足n≥3，均含d能级；答案选A。 4．下列关于能层与能级的说法中，正确的是 A．同一原子中，符号相同的能级，其上电子能量一定相同 B．多电子原子中，同一能级上电子的能量一定相同 C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数不同 D．任一能层的能级总是从s能级开始，能级数与能层序数无关 【答案】B 【解析】A．同一原子中，符号相同的能级（如2s和3s）属于不同能层，电子能量不相同，A错误；B．同一能级中的电子处于相同能级，能量相同，仅自旋方向不同，B正确；C．s能级无论处于哪个能层，最多容纳2个电子，因此容纳电子数相同，C错误；D．任一能层的能级总是从s能级开始，能层的能级数等于能层序数（如第三能层有3个能级），而选项称“能级数与能层序数无关”，与事实矛盾，D错误；答案选B。 解题规律 考向02 基态与激发态　原子光谱 学生需理解基态（能量最低状态）与激发态（电子跃迁至高能级）的区别，以及电子跃迁与原子光谱的关联，包括发射光谱（电子从激发态回基态释放光子）和吸收光谱（电子吸收能量跃迁至激发态）。此外，应熟悉常见现象（如霓虹灯发光、焰色反应）的物理本质，区分电子跃迁与化学反应或宏观物理效应（如折射、散射）。 解题时，首先判断现象是否涉及电子能级变化：若描述发光或特定颜色光，通常对应电子从激发态向基态跃迁释放能量；若涉及吸收光能，则可能为吸收光谱。注意排除非电子跃迁因素，如丁达尔效应（胶体散射）或铁生锈（化学反应）。对于选项分析，紧扣“能量跃迁”核心，避免被表面描述误导。 5．对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是 A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量 B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线 C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质 D．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应 【答案】A 【解析】A．电子由激发态（原子中的电子处于较高能级）向基态（原子处于最低能量状态）跃迁时以光的形式释放能量，这一过程释放的能量对应特定波长的光（如红光），A正确；B．电子由基态向激发态跃迁时吸收能量，此时对应吸收光谱而非发光现象，B错误；C．霓虹灯发光是物理过程，未发生化学反应，氖原子未获得电子形成新物质，C错误；D．霓虹灯发光不涉及化学反应，氖原子与灯管物质未发生反应，D错误；故选A。 6．下列关于原子结构或元素性质的说法正确的是 A．电子云图中的每个点都表示一个电子 B．激光、焰火都与核外电子跃迁吸收光能有关 C．电子由3s能级跃迁至3p能级时，可以用光谱仪摄取其吸收光谱 D．根据对角线规则，Mg和B的化学性质相似 【答案】C 【解析】A．电子云图中的点表示电子出现的概率密度，并非每个点代表一个电子，A错误；B．激光、焰火发光都是电子从高能级跃迁到低能级释放能量有关，并非吸收光能，B错误；C．电子从3s跃迁至3p需吸收能量，形成吸收光谱，可用光谱仪检测，C正确；D．对角线规则中，Mg对应Li而非B，Mg与B化学性质不相似，D错误；故答案选C。 7．化学与生活密切相关。下列现象与原子核外电子跃迁有关的是 A．雨后彩虹 B．丁达尔效应 C．高压钠灯发出黄光 D．铁制用品生锈 【答案】C 【解析】电子跃迁指原子中的电子吸收或释放能量时在不同能级间跳跃，并伴随光的发射或吸收。A．（彩虹）由光的折射和色散引起，属于宏观物理现象，故A不符合题意；B．（丁达尔效应）是胶体微粒对光的散射，与微粒大小相关，故B不符合题意；C．（钠灯黄光）是钠原子电子从激发态回到基态时释放特定波长的光，直接对应电子跃迁，故C符合题意；D．（铁生锈）是铁与氧气、水的氧化还原反应，涉及电子转移而非能级跃迁，故D不符合题意。故选C。 不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。 解题规律 考向03 构造原理与电子排布式 学生需要熟练掌握构造原理（电子填充顺序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d等），并能正确书写基态原子和离子的电子排布式，包括处理洪特规则特例（如Cr为3d⁵4s¹、Cu为3d¹⁰4s¹）。同时，需区分基态与激发态排布（如电子跃迁至高能级），并理解能级能量高低对排布顺序的影响。 解题时，应逐步检查电子排布式是否符合能量最低原理、泡利原理和洪特规则。对于离子，注意电子得失后能级变化（如Cl⁻为3s²3p⁶）。常见错误包括填充顺序颠倒（如先填3d后填4s）或忽略半满/全满稳定性，因此需特别关注d和s能级顺序，并通过原子序数验证排布正确性。 8．第51号元素锑(Sb)的基态原子价电子排布式为。下列说法错误的是 A．的中子数与质子数之差为19 B．元素位于元素周期表第5周期第ⅤA族 C．基态原子核外共有20个d电子 D．的电负性比同周期相邻元素均要大 【答案】D 【解析】A．的中子数为，中子数与质子数之差为，A正确；B．的基态原子价电子排布式为，说明锑是主族元素，锑原子核外有5个电子层，说明锑位于周期表第5周期，主族元素最外层电子数等于其主族序数，锑原子最外层有5个电子，位于周期表第ⅤA族，B正确；C．由基态原子核外电子排布式可得出基态原子核外共有20个d电子，C正确；D．同周期元素电负性的递变规律为：从左向右逐渐增强，D错误；故答案选D。 9．下列各原子或离子的电子排布式错误的是 A．Na+  1s22s22p6 B．F  1s22s22p5 C．Cl-  1s22s22p63s23p5 D．As  1s22s22p63s23p63d104s24p3 【答案】C 【解析】​A．Na原子失去1个电子变为Na+，则根据构造原理可知，钠离子的电子排布式为1s22s22p6，A正确；B．F原子的原子序数是9，则其核外电子排布式为1s22s22p5，B正确；C．Cl原子得到1个电子变为氯离子，则氯离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，C错误；D．As原子的原子序数为33，则砷原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，D正确； 答案选C。 10．下列基态原子的价电子排布式中，正确的是 A．3d94s2 B．3d44s2 C．4s25p3 D．3d74s2 【答案】D 【解析】原子或离子核外电子排布属于基态排布应满足构造原理：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s、5f、6d、7p按此顺序填充，注意满足半满、全满、全空稳定状态，洪特规则及其特例、泡利原理， A应为3d104s1； B应为3d54s1；C应为4s24p3；D正确；选D。 11．下列电子排布式中，原子处于激发态的是 A．1s22s22p5 B．1s22s22p43s2 C．1s22s22p63s23p63d104s1 D．1s22s22p63s23p63d34s2 【答案】B 【解析】A．1s22s22p5符合能量最低原理，是基态F原子的电子排布式，A项错误；B．1s22s22p43s2中2p能级的2个电子跃迁到了3s能级，是激发态的氖原子，B项正确；C．1s22s22p63s23p63d104s1核外共有29个电子，根据洪特规则的特例，该原子为基态铜原子，C项错误；D．1s22s22p63s23p63d34s2中，各能级均符合能量最低原理，属于基态V原子，D项错误；答案选B。 当p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定。以Cu为例： 解题规律 考向04 电子云与原子轨道 学生需理解电子云的本质（电子出现概率密度分布），并熟悉s、p、d轨道的形状（s为球形，p为哑铃形）和空间伸展方向（p轨道有px、py、pz）。同时，掌握原子轨道的定义（每个轨道最多容纳2个电子）及能级与轨道数的关系（如d能级有5个轨道）。此外，需区分电子云图中的点表示概率而非电子数目。 解题时，对于轨道形状问题，直接回忆s、p、d轨道的标准图像；对于电子云，注意描述词如“概率密度”而非“电子轨迹”。当涉及轨道表示式时，验证是否符合泡利原理（同一轨道电子自旋相反）和洪特规则（简并轨道电子优先分占）。避免错误如认为电子在固定球壳运动或所有s轨道半径相同。 12．下列说法中正确的是 A．原子轨道与电子云都是用来描述电子运动状态的 B．在p轨道中电子排布成 而不能排布其最直接的根据是泡利原理 C．如图所示的是Al原子的电子云图像 D．原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未排有电子的两种原子，其对应元素一定位于同一周期 【答案】A 【解析】A．原子核外并没有电子云，电子云是电子在核外空间出现概率密度分布的形象化描述，原子轨道和电子云都用来描述电子运动状态而不是表示电子运动轨迹，故A正确；B．当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同，称为洪特规则，故B错误；C．铝原子核外电子排布为1s22s22p63s23p1，原子核外电子有s、p两种不同形状的电子云，未指明是哪种电子的电子云形状，故C错误；D．原子核外M层上的s、p轨道都充满电子，而d轨道上没有电子，符合条件的原子的核外电子排布式有1s22s22p63s23p6为氩原子，1s22s22p63s23p64s1为钾原子，1s22s22p63s23p64s2为钙原子，不一定处于同一周期，故D错误；故答案为A。 13．在基态多电子原子中，下列有关叙述不正确的是 A．第二能层的符号为L，有2s、2p共2个能级 B．d能级上有5个原子轨道，最多可容纳10个电子 C．p能级电子云有3种不同的空间伸展方向 D．电子的能量是由能层、能级、电子云的空间伸展方向共同决定的 【答案】D 【解析】A．第二能层有2s、2p共2个能级，A项正确；B．d能级有5个原子轨道，每个原子轨道最多容纳2个电子，则5个原子轨道最多可容纳10个电子，B项正确；C． p能级电子云有px、py、pz3 种不同的空间伸展方向，C项正确；D．电子的能量由能层和能级决定，与电子云的空间伸展方向无关，D项错误。故选D。 14．下列关于电子云和原子轨道的说法正确的是 A．通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目多 B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子在球壳上运动 C．所有原子的任一能层的s电子云轮廓图都是一个球形，并且球的半径大小相同 D．基态氯原子核外电子占有9个原子轨道 【答案】D 【解析】A．小黑点表示电子在核外空间某处出现的机会，不表示电子数目，A错误；B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子不只在球壳内运动，还在球壳外运动，只是在球壳外运动概率较小，B错误；C．所有原子的任一能层的s电子云轮廓图都是一个球形，但是能层不同球的半径大小不同，C错误；D．基态氯原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5，核外电子占有9个原子轨道，D正确；故选D。 原子轨道与能层序数的关系 (1)不同能层的相同能级的原子轨道形状相同，只是半径不同。能层序数n越大，原子轨道的半径越大。如： (2)s能级只有1个原子轨道。p能级有3个原子轨道，它们互相垂直，分别用px、py、pz表示。在同一能层中px、py、pz的能量相同。 (3)在同一能层，原子轨道数与能层序数(n)的关系：原子轨道数＝n2。 解题规律 考向05 核外电子排布式与轨道表示式 学生需要能够书写和识别电子排布式与轨道表示式（箱线图），并理解洪特规则（简并轨道电子单独占据且自旋平行）和泡利原理（同一轨道最多两个电子且自旋相反）在轨道表示式中的应用。同时，需掌握基态与激发态的表示方法，以及能量最低原则在电子填充中的体现。 解题时，对于轨道表示式，优先检查电子自旋方向（同一轨道电子必须相反）和轨道占据情况（如p能级三个轨道应优先分占）。比较不同表示式时，关注能量最低状态，例如氧原子的2p能级电子应分占不同轨道。对于复杂原子（如锰），需逐步验证每个能级的填充是否符合规则，并利用构造原理判断正确性。 15．下列氧原子的轨道表示式中，能量最低的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】由于简并轨道（能级相同的轨道）中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，原子的能量最低，O原子能量最低排布式为，故答案为B。 16．已知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的轨道表示式，其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．根据构造原理可知，E3d>E4s，且题图中3d能级电子排布不符合洪特规则，错误；B．根据构造原理知，E3d>E4s，且题图中1s、2s、3s、4s能级的电子排布不符合泡利原理，错误；C．3d5电子排布不符合洪特规则，错误；D．电子排布满足核外电子排布规律，故D正确；故答案为D。 注意　书写轨道表示式时，常出现的错误及正确书写 解题规律 考向06 核外电子排布规则的应用 学生需综合应用核外电子排布规则，包括能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则（及其特例），并能识别违反这些规则的电子排布。此外，应熟悉常见元素（如Cr、Cu）的价电子排布特例，以及电负性、原子轨道数等衍生概念的计算与判断。 解题时，首先分析电子排布是否违反基本规则：例如，检查填充顺序（如4s先于3d）、自旋状态（同一轨道电子自旋相反）和轨道独占性（洪特规则）。对于特例元素，直接应用半满/全满稳定结构（如Cr为3d⁵4s¹）。在判断电负性或能量时，结合周期表趋势和电子排布推理。常见错误包括混淆规则类型，因此需逐一排除违反原理的选项。 17．下列说法或有关化学用语的表达错误的是 A．s轨道呈球形，p轨道呈哑铃形 B．24Cr的价层电子排布式：3d54s1 C．电子排布(23V)1s22s22p63s23p63d5违反了洪特规则 D．违反了泡利原理 【答案】C 【解析】A．s电子云是球形对称的，在核外半径相同处任一方向上电子出现的几率相同，p轨道电子云图为哑铃形，故A正确；B．Cr核外有24个电子，根据构造原理书写，Cr价层电子排布式：3d54s1，故B正确；C．电子排布(23V)1s22s22p63s23p63d5中，由于4s轨道能量小于3d，应该先排布4s再排布3d，正确的电子排布式为(23V)1s22s22p63s23p63d34s2，违反的是能量最低原理，故C错误；D．中1s和2s轨道中应该容纳自旋状态相反的电子，所以违反了泡利原理，故D正确；故答案为C。 18．下列说法或有关化学用语的表达错误的是 A．s轨道的电子云轮廓图呈球形，p轨道的电子云轮廓图呈哑铃形 B．Cu的价层电子：3d104s1 C．电子排布式(23V)：1s22s22p63s23p63d5违反了洪特规则 D．违反了泡利原理 【答案】C 【解析】A．s轨道的电子云轮廓图呈球形，p轨道的电子云轮廓图呈哑铃形， A正确；B．铜元素的原子序数为29，基态原子的价层电子排布式为3d104s1，B正确；C．钒元素的原子序数为23，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，则1s22s22p63s23p63d5违反了能量最低原理， C错误；D．由泡利原理可知，核外电子不可能有运动状态完全相同的电子，则轨道表示式违反了泡利原理，D正确；故选C。 19．下列有关原子结构与性质的说法，正确的是 A．基态电子排布式违反了泡利不相容原理 B．激发态的电子轨道表示式： C．基态中能级最高的电子所占据轨道的电子云形状为球形 D．基态原子有16种能量不同的电子 【答案】B 【解析】A．基态的正确电子排布式应为，因半满结构更稳定，题目中的违反的是洪特规则的特例（全满、半满更稳定），而非泡利不相容原理（一个轨道最多2个电子，自旋相反），A错误；B．核外有10个电子，基态电子排布为，基态电子可由低能量轨道跃迁到能量高的轨道，图中两个轨道上的电子分别跃迁到了和轨道上，B正确；C．基态电子排布为，最高能级为，轨道电子云形状为哑铃形，C错误；D．基态原子电子排布为，不同能级（、、、、）能量不同，同一能级电子能量相同，共5种能量不同的电子，D错误；故答案选B。 20．下列说法正确的是 A．基态Cr原子的价层电子排布式是 B．基态原子的电子空间运动状态数相同 C．基态的电子占据的最高能级共有3个原子轨道 D．基态S原子有4个未成对电子 【答案】C 【解析】A．基态Cr原子的价层电子排布式应为，因半充满的d轨道更稳定，而非，A错误；B．电子空间运动状态数由占据的原子轨道数决定。C的电子占据1s、2s和2p中的两个轨道（共4个），而N和O的电子占据1s、2s和全部3个2p轨道（共5个），因此三者数目不同，B错误；C．基态的电子排布为，最高能级为3p，p能级有3个原子轨道，C正确；D．基态S原子的价电子排布为，其中两个p轨道各有一个未成对电子，另一个轨道为成对电子，未成对电子数为2，而非4，D错误；答案选C。 21．研究发现，磷钨酸能高效催化储氢，其原理如下：；。 已知：元素周期表中W位于第六周期且和位于同族，但基态W原子的核外电子排布严格遵循构造原理。下列有关化学用语正确的是 A．简单氧离子的结构示意图： B．基态P原子的价电子轨道表示式： C．的电子式： D．基态W原子的价电子排布式： 【答案】C 【解析】A．氧离子是由氧原子得２个电子，最外层有8个电子，A错误；B．P原子最外层有3个未成对电子且自旋方向相同，B错误；C．氢化镁是离子化合物，氢负离子最外层有2个电子，C正确；D．依题意知，W严格遵循“构造原理”，即电子先排满轨道，再进入轨道，故基态W原子的价电子排布式为，D错误；故答案选C。 学科网（北京）股份有限公司 $